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基于YOLOv5s−FSW模型的选煤厂煤矸检测研究
1
作者 燕碧娟 王凯民 +3 位作者 郭鹏程 郑馨旭 董浩 刘勇 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第5期36-43,66,共9页
针对现有煤矸检测模型存在的特征提取不充分、参数量大、检测精度低且实时性差等问题,提出了一种基于YOLOv5s−FSW模型的选煤厂煤矸检测方法。该模型在YOLOv5s的基础上进行改进,首先将主干网络的C3模块替换为FasterNet Block结构,通过降... 针对现有煤矸检测模型存在的特征提取不充分、参数量大、检测精度低且实时性差等问题,提出了一种基于YOLOv5s−FSW模型的选煤厂煤矸检测方法。该模型在YOLOv5s的基础上进行改进,首先将主干网络的C3模块替换为FasterNet Block结构,通过降低模型的参数量和计算量提高检测速度;然后,在颈部网络引入无参型SimAM注意力机制,增强模型对复杂环境下重要目标的关注,进一步提高模型的特征提取能力;最后,在输出端用Wise−IoU替换CIoU边界框损失函数,使模型聚焦普通质量锚框,提高收敛速度和边框的检测精度。消融实验结果表明:与YOLOv5s模型相比,YOLOv5s−FSW模型的平均精度均值(mAP)提高了1.9%,模型权重减少了0.6 MiB,参数量减少了4.7%,检测速度提高了19.3%。对比实验结果表明:YOLOv5s−FSW模型的mAP达95.8%,较YOLOv5s−CBC,YOLOv5s−ASA,YOLOv5s−SDE模型分别提高了1.1%,1.5%和1.2%,较YOLOv5m,YOLOv6s模型分别提高了0.3%,0.6%;检测速度达36.4帧/s,较YOLOv5s−CBC,YOLOv5s−ASA模型分别提高了28.2%和20.5%,较YOLOv5m,YOLOv6s,YOLOv7模型分别提高了16.3%,15.2%,45.0%。热力图可视化实验结果表明:YOLOv5s−FSW模型对煤矸目标特征区域更加敏感且关注度更高。检测实验结果表明:在环境昏暗、图像模糊、目标相互遮挡的复杂场景下,YOLOv5s−FSW模型对煤矸目标检测的置信度得分高于YOLOv5s模型,且有效避免了误检和漏检现象的发生。 展开更多
关键词 煤矸检测 YOLOv5s FasterNet Block SimAM注意力机制 Wise−IoU边界框损失函数
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工程车辆3-RPS座椅悬架半主动滑模控制
2
作者 樊书伟 燕碧娟 +1 位作者 叶伟 张文军 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2024年第3期158-164,共7页
工程车辆处于恶劣的工作环境中,垂向单维度的被动减振无法满足实际需求。为解决该问题,依据可实现三维减振的3-RPS并联机构座椅悬架,提出一种新型三维控制策略。基于“座椅-人体”三维振动数学模型,设计一种新的三维天棚控制模型,作为... 工程车辆处于恶劣的工作环境中,垂向单维度的被动减振无法满足实际需求。为解决该问题,依据可实现三维减振的3-RPS并联机构座椅悬架,提出一种新型三维控制策略。基于“座椅-人体”三维振动数学模型,设计一种新的三维天棚控制模型,作为滑模控制的参考对象。设计滑模控制器,并根据Lyapunov稳定判据,对控制系统的稳定性进行分析判断。利用Simulink软件建立座椅-人体受振模型,对处于E、F、G级3种路面环境中,分别采用滑模控制以及被动控制模式的座椅的减振效果进行仿真对比分析。结果表明,相较于被动控制的座椅悬架,采用三维滑模控制的座椅悬架在垂直方向上的加速度下降率在38.88%至57.06%之间;俯仰方向上的角加速度的下降率在36.00%至54.89%之间;侧倾方向上的角加速度的下降率在49.58%至59.97%之间。且可有效降低垂直方向上的加速度峰值,对于冲击载荷减振性能良好。研究成果可为半主动多维减振座椅悬架控制策略的研究提供一定参考。 展开更多
关键词 振动与波 工程车辆 3-RPS并联机构 三维天棚控制 滑模控制
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层间过渡约束阻尼结构动力响应的分布参数传递函数解 被引量：10
3
作者 燕碧娟 张文军 +1 位作者 李占龙 孙大刚 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期186-190,233,共6页
针对传统约束阻尼结构振动能耗散有限问题,引入"层间过渡层"设计的概念,提出一种层间过渡约束阻尼结构,采用分布参数传递函数法对该结构进行了动力响应分析。经推导,得到了阻尼结构的各阶损耗因子和频率的解析解,并进行了有... 针对传统约束阻尼结构振动能耗散有限问题,引入"层间过渡层"设计的概念,提出一种层间过渡约束阻尼结构,采用分布参数传递函数法对该结构进行了动力响应分析。经推导,得到了阻尼结构的各阶损耗因子和频率的解析解,并进行了有限元仿真验证,二者计算结果吻合良好。以悬臂阻尼板为例,探讨了过渡层参数行为对其频响特性的影响,结果表明,在结构振动时,过渡层可将变形传递给阻尼层,起到放大阻尼层的剪切变形作用,从而耗散更多的振动能量;同时还讨论了过渡层的厚度、剪切模量、密度与泊松比对结构固有频率和损耗因子的影响,为进一步优化工作打下了良好基础。 展开更多
关键词 传递函数法 过渡层 约束阻尼 动力响应
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矿山型钢构建物的防火措施
4
作者 燕碧娟 王荣祥 《现代矿业》 CAS 2010年第3期130-131,共2页
简述了矿山型钢构建物的耐火性能及火灾特点,根据矿山生产的特殊性,提出型钢构建物的耐火等级和防火保护措施。
关键词 型钢构建物 耐火等级 防火保护 隔热涂料
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双菱形仿袋鼠腿悬架的PID和Fuzzy-PID控制特性研究 被引量：5
5
作者 宋勇 杜锐 +4 位作者 李占龙 燕碧娟 章新 连晋毅 智晋宁 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第20期149-160,共12页
为改善传统车辆悬架的性能,借鉴自然进化而来的袋鼠腿部结构,提出一种双菱形仿袋鼠腿悬架。为研究该悬架的行为特性,采用Lagrange方程法推导其动力学模型;基于动力学模型分别设计其PID和Fuzzy-PID控制器;在MATLAB/simulink环境下,建立... 为改善传统车辆悬架的性能,借鉴自然进化而来的袋鼠腿部结构,提出一种双菱形仿袋鼠腿悬架。为研究该悬架的行为特性,采用Lagrange方程法推导其动力学模型;基于动力学模型分别设计其PID和Fuzzy-PID控制器;在MATLAB/simulink环境下,建立其被、主动仿真模型并开展特性仿真与分析。研究发现:①被、主动模式下,车身垂向加速度、悬架动挠度及轮胎动位移均方根,随着车速和路面等级的增加均有所增加且在允许范围内。②不同路面等级下,随着车速的增加,被、主动模式的车身垂向加速度传递率数值基本相同,均呈单调递减趋势,(如,被动模式的车身垂向加速度传递率在1.64%~0.80%之间变化),但主动模式优于被动模式,Fuzzy-PID控制优于PID控制(约下降0.5%~0.6%);③不同路面等级下,随着车速的增加,被、主动模式的轮胎动位移传递率数值均增加,但其增加率呈下降趋势。从传递率数值上看,主动模式明显优于被动模式(约减少15%~25%,高车速时下降明显),但Fuzzy-PID控制与PID控制效果基本相同;④由车身加速度、悬架动挠度和轮胎动位移传递率频响特性可知双菱形仿袋鼠腿悬架有两个峰值,第一个峰值在0.8 Hz附近,第二个峰值在15 Hz附近;主动控制下悬架的舒适性和稳定性均优于被动悬架,Fuzzy-PID较PID控制效果更佳。研究结果表明:所提悬架的结构设计合理、方案可行。该悬架具有良好的路面适应性、高速舒适性和稳定性,这些特性与袋鼠腿的运动特性相吻合,验证了该研究思路的正确性和控制方法的有效性。 展开更多
关键词 悬架 双菱形 仿袋鼠腿结构 PID控制 FUZZY-PID控制
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含圆弧形缓冲结构的仿袋鼠腿悬架建模与行为特性研究 被引量：7
6
作者 宋勇 刘林鑫 +3 位作者 李占龙 连晋毅 孟杰 燕碧娟 《西安交通大学学报》 CSCD 北大核心 2021年第9期28-38,共11页
为追求综合性能更优的车辆悬架,借鉴长期跳跃行进在复杂地形中的袋鼠腿部结构,针对一种含圆弧形缓冲结构的三连杆式仿袋鼠腿悬架(简称仿生悬架)开展研究。设计一种双圆弧道缓冲阻尼结构以模拟袋鼠腿跳跃运动中筋腱、肌肉等组织的缓冲减... 为追求综合性能更优的车辆悬架,借鉴长期跳跃行进在复杂地形中的袋鼠腿部结构,针对一种含圆弧形缓冲结构的三连杆式仿袋鼠腿悬架(简称仿生悬架)开展研究。设计一种双圆弧道缓冲阻尼结构以模拟袋鼠腿跳跃运动中筋腱、肌肉等组织的缓冲减振效果,并将其布置于3个仿生关节处;为探讨所提悬架的行为特性,采用Lagrange方程建立1/4车辆动力学模型;通过Pro/E建立三维圆弧形缓冲结构并导入ADAMS进行悬架动力学特性仿真分析。研究发现:①仿生悬架运动参数间存在严重非线性耦合关系,其动力学方程难以解析求解。②采用亚元结构与柔性体相连并将约束施加到亚元结构的方法,可实现圆弧形缓冲结构实体建模与运动仿真。③随着路面等级和车速的增加,悬架的动态特性参数值增加,但均在合理范围内;车身垂向加速度相对增长率降低,其传递率(10.7%~2%)整体呈下降趋势;轮胎动位移传递率(8.6%~10.6%)增加,但变化平缓;悬架结构设计合理,具有良好的路面适应性、高速舒适性和稳定性。④仿生悬架表现出良好的抗冲击性能。⑤仿生悬架各项特性参数均优于对比文献中传统悬架的,表明悬架仿生设计的正确性和有效性。⑥仿生悬架在2 Hz和14 Hz附近出现共振峰,避开了人体敏感的频率区间,表现出良好的频响特性。 展开更多
关键词 悬架 三连杆式仿袋鼠腿 圆弧形缓冲结构 行为特性 动力学
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粘弹结构模态损耗因子分析的修正模态应变能法 被引量：3
7
作者 孙宝 孙大刚 +2 位作者 李占龙 燕碧娟 王军 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期155-164,共10页
为了研究粘弹结构的阻尼特性,采用传统变形能理论建立了粘弹结构结构损耗因子的计算模型,并对相关阻尼参数进行了优化分析;通过研究传统模态应变能法与已有3种改进方法的原理及其相互关系,提出了一种新的修正模态应变能方法,新方法中修... 为了研究粘弹结构的阻尼特性,采用传统变形能理论建立了粘弹结构结构损耗因子的计算模型,并对相关阻尼参数进行了优化分析;通过研究传统模态应变能法与已有3种改进方法的原理及其相互关系,提出了一种新的修正模态应变能方法,新方法中修正因子随不同阶次模态损耗因子的幅值而变化。以一种四参数原型系统为依据,通过对4种模态应变能法的误差分析表明新修正方法对结构损耗因子与固有频率的计算误差最小;选取两个算例,通过对结构损耗因子与固有频率采用修正模态应变能法、变形能法、传统模态应变能法及相关文献有限元法的计算结果表明:修正模态应变能法可以满足工程设计的要求,且计算误差最小;修正模态应变能法可为粘弹结构阻尼特性与结构设计及改进等领域的研究提供一定的理论参考。 展开更多
关键词 振动与波 模态应变能法 粘弹阻尼结构 模态损耗因子 固有频率
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风力机穿孔型阻尼抑颤叶片结构研究 被引量：4
8
作者 孙大刚 郭进军 +2 位作者 李占龙 燕碧娟 张洪宁 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期2962-2969,共8页
为实现大型风力发电机长展型叶片阻尼抑颤，从调节阻尼叶片的结构阻尼和结构刚度出发，提出穿孔型阻尼抑颤结构叶片（简称穿孔阻尼叶片）。通过建立弯扭耦合振动模型分析穿孔阻尼叶片的结构稳定性，并基于约束阻尼结构理论研究其结构参... 为实现大型风力发电机长展型叶片阻尼抑颤，从调节阻尼叶片的结构阻尼和结构刚度出发，提出穿孔型阻尼抑颤结构叶片（简称穿孔阻尼叶片）。通过建立弯扭耦合振动模型分析穿孔阻尼叶片的结构稳定性，并基于约束阻尼结构理论研究其结构参数对抑颤性能的影响。结合某1500kW风力机叶片相关参数，分别建立无阻尼、阻尼和穿孔型阻尼抑颤叶片结构，并对其抑颤性能和结构性能进行仿真分析。对比结果表明，穿孔阻尼叶片既有较高的结构阻尼，又有良好的结构刚度。 展开更多
关键词 风力机 叶片 穿孔结构 阻尼抑颤
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过渡约束阻尼板阻尼特性分析
9
作者 张文军 孙大刚 +2 位作者 李占龙 燕碧娟 刘世忠 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1280-1287,1420,1421,共10页
过渡层的存在增加了阻尼层与基层间的距离,能进一步放大阻尼层的剪切变形,使得过渡约束阻尼板具有良好的减振效果。基于薄板理论和粘弹性理论,考虑基层与过渡层、过渡层与阻尼层、阻尼层与约束层间的法向和切向相互作用力及过渡层、阻... 过渡层的存在增加了阻尼层与基层间的距离,能进一步放大阻尼层的剪切变形,使得过渡约束阻尼板具有良好的减振效果。基于薄板理论和粘弹性理论,考虑基层与过渡层、过渡层与阻尼层、阻尼层与约束层间的法向和切向相互作用力及过渡层、阻尼层材料的剪切耗能作用,推导出了过渡约束阻尼板在外谐激励下的一阶矩阵振动控制常微分方程;将齐次扩容精细积分法应用于方程求解,为研究过渡约束阻尼结构阻尼特性提供了一种半解析方法;通过算例与有限元方法对比,其误差最大不超过5%,从而验证了该方法的可靠性,为过渡约束阻尼板的结构设计、阻尼特性及相关参数分析提供了新的思路和参考。 展开更多
关键词 过渡层 约束阻尼 半解析法 损耗因子
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管状间隔阻尼结构刚度参数分析 被引量：1
10
作者 韩冲 燕碧娟 +2 位作者 郎保乡 赵章达 徐鹏 《河北科技大学学报》 CAS 2017年第5期418-423,共6页
管状结构因其使用寿命较短、更换频繁等问题,需对其进行间隔阻尼处理。为了取得较为理想的减振效果,应提高结构的损耗因子,而刚度参数的选择会直接影响阻尼结构的损耗因子数值。建立了刚度参数的数学模型,在考虑结构的横截面材料参数及... 管状结构因其使用寿命较短、更换频繁等问题,需对其进行间隔阻尼处理。为了取得较为理想的减振效果,应提高结构的损耗因子,而刚度参数的选择会直接影响阻尼结构的损耗因子数值。建立了刚度参数的数学模型,在考虑结构的横截面材料参数及几何尺寸的条件下,对其进行了计算分析。结果表明,在管状结构其余参数一致的条件下,刚度参数会随着间隔数目及最外约束层与基层的弹性模量比值、厚度比值的增加而有不同程度的提高,但当约束层与基层的弹性模量比值较大以及间隔数较少时,刚度参数显现出随着厚度比的增大而减小的趋势。分析结果可为阻尼处理研究提供参考。 展开更多
关键词 机械动力学与振动 管状结构 间隔阻尼 刚度参数 结构损耗因子
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